题目
(相率)二组分系统达到相平衡时,最多的相数是____,最大的自由度数是____ (只考虑温度及压力两种外界因素)。
(相率)二组分系统达到相平衡时,最多的相数是____,最大的自由度数是____ (只考虑温度及压力两种外界因素)。
题目解答
答案
(1)4(2)3;
解析
本题考查相律的知识和解题思路。相律是描述系统平衡时相数和自由度之间关系的定律,其表达式为$F = C - P + 2$,其中$F$表示自由度,$C$表示组分数,$P$表示相数,$2$是考虑温度和压力两种外界因素。
解题思路如下:
- 求最多的相数:
- 已知组分数$C = 2$,要使相数$P$最多,根据相律$F = C - P + 2$,自由度$F$最小为$0$(因为自由度不能为负数)。
- 将$C = 2$,$F = 0$代入相律公式$0 = 2 - P + 2$。
- 求解$P$:
- 先化简方程$0 = 2 - P + 2$为\(0 = 4 - P\\)。
- 移项可得$P = 4$。
- 求最大的自由度数:
- 已知组分数$C = 2$,要使自由度$F$最大,相数$P$最小为$1$(因为相数不能为$0$)。
- 将$C = 2$,$P = 1$代入相律公式$F = 2 - 1 + 2$。
- 计算可得$F = 3$。